HPC正在步入网格时代

虚拟组合计算资源
作为一种下一代分布式计算技术，网格计算受到了业界的广泛好评。网格扩展了基于标准的开放式集群平台的概念，可以支持任何互连的计算设备之间进行协作——甚至将其扩展到全球任何一个角落。网格囊括了台式电脑、部门级服务器、大型SMP系统和大型数据中心服务器，能够以空前的规模效益提供更为经济的资源。网格技术可将计算资源进行“虚拟”组合，并可以不限地点、硬件类型和操作系统的差异使它们协同工作，从而实现总体性能大于各部分相加的整体优势。

全世界正在兴建一种工作网格平台，将众多国家实验室、大学和工业实验室连到一起。其中的重要开发资源包括美国万亿次网格计算（TeraGrid）、欧盟网格计划以及新加坡生物信息学院网格系统。同时，网格技术已经不可避免地与正在开发的互联网服务交付标准（即网络服务标准）相融合。互联网分布式计算这种综合性技术即将浮出水面，它将使全球数以百万计的系统作为一个巨大无比的计算资源来运行，并允许遍布全球的用户灵活地进行高性能技术计算。

通过把大量客户机作为网格的入口并开发开放的标准，任何组织都可以对台式 机、集群或大型SMP系统上的闲置计算资源加以利用。这将能够大大提高总体计算性能，并可在实施访问信息的基础上取得更卓越的成果。

现在，高性能计算（HPC）通常用于处理世界上最复杂和艰巨的计算难题，并往往能够彻底解决这些问题。气象建模、模拟撞车试验、人类基因组图谱绘制以及模拟核爆炸等各种与人类生命息息相关的重要领域都要用到 HPC 。突飞猛进的性能、急剧下降的成本以及势如潮涌的需求等众多因素，促使 HPC 迅速走出科研实验室，步入主流商业领域。英特尔不仅提供有商业化的技术解决方案，同时还致力于联合业界主要厂商和服务提供商。

通过将台式机、集群和大型 SMP 系统的性能进行完美结合，HPC 正在步入网格计算时代，它将使任何人都能随时随地、经济高效地进行计算。

支持网格和HPC集群
作为业界 HPC 解决方案标准构建模块的领先供应商，英特尔是全球众多设备制造商、软件开发商、系统集成商和服务提供商的动力核心，这些厂商基于开放的标准体系结构全力打造一流的解决方案。在与业界的通力合作下，基于英特尔的 HPC 设备已经实现了优异的性能、可扩充性、灵活性和升级能力——而成本只是基于 RISC 的专有 HPC 集群和超级计算机的几分之一。

目前，英特尔可提供支持 HPC 集群和网格的全套构建模块，处理器；性能加强的芯片组合服务器平台、互连技术和广泛的开发软件。

高性能台式机 速度高达 3.06 GHz 并支持超线程（HT）技术的英特尔“奔腾”4处理器，可为价格低廉的集群和分布式对等台式机环境提供了理想的平台。英特尔 NetBurst 微体系结构采用32位体系结构，为 HPC 带来创新方案。

高价值工作站 英特尔“至强”处理器可为双处理器集群节点提供性能、可靠性、灵活性和价值的完美平衡。英特尔 NetBurst 体系结构和超线程（HT）技术的完美组合可为对系统要求苛刻的应用带来迅捷的响应时间、更高的处理速度和强劲的性能。

服务器 英特尔“至强”处理器 MP 专为大型多路SMP应用设计——是要求每个节点都具有更高处理能力的集群应用的极佳选择。英特尔 NetBurst 体系结构、超线程 （HT）技术与大型集成三级（L3）高速缓存的完美组合，为这一32位处理器提供了无与伦比的性能。

高端集群 英特尔“安腾”2处理器可提供大规模浮点运算能力，从而能够支持繁重的技术处理工作负载。64位显式并行指令计算（EPIC）体系结构，与多达 3 MB 的集成三级高速缓存的强大组合，可提供更高的处理速度和更大的内存存取空间。其可靠性包括广泛错误探测和纠正机制以及高级系统检测体系结构（Advanced Machine Check Architecture），能够避免造成数据丢失、破坏和停机。

优化集群性能
英特尔芯片组具有优秀的体系结构，支持专为英特尔处理器而度身定制的系统总线、内存和互操作性带宽。其支持可靠性、可用性、可扩充性和可管理性的可确保可靠、无故障的运行。

英特尔服务器平台盒装的服务器系统，由英特尔采用一流的构件模块设计打造，可为系统集成商极为可靠、可扩展和可管理的平台，并能针对多种应用轻松进行现场配置，包括安装高密度集群。

InfiniBand 体系结构是支持通道式交换结构互操作性互连方式的业界标准，它能显著提高集群性能，尤其是能够减少外部存储访问和进程间信息发送的延迟。

英特尔编译器支持 OpenMP 标准和自动并行计算机制，能够简化和加快线程应用的开发，并针对采用英特尔处理器的系统来优化其性能。

英特尔性能库提供了针对英特尔处理器而优化的众多功能，可加快开发速度，降低成本并提高应用性能。

英特尔线程工具来自英特尔的 KAI Software Lab ，它可以充分利用多线程技术和OpenMP并行编程模型的多线程应用的开发。其主要特性包括自动线程错误探测和提供直观的性能瓶颈视图。

英特尔并行应用中心（Parallel Application Center，PAC）提供了具有领先水平的实验环境，独立软件厂商（ISV）可以利用它来改进基于英特尔的应用以支持在多处理器上的并行执行功能。

英特尔解决方案服务提供了工程咨询和支持服务，使开发商和企业客户能够直接与分布于全球领先解决方案中心的英特尔专家进行合作，从而可显著加快新解决方案的开发和实施进程。

与业界广泛合作
英特尔致力于推动网格计算和 HPC 的发展，同时与全世界关注 HPC 的领先机构保持紧密的关系。中国的香港浸会大学（Hong Kong Baptist University）就是其中之一。英特尔的合伙伙伴包括欧洲原子能研究组织（CERN）、国家超级计算应用中心（NCSA）、康奈尔理论中心（CTC）以及清华大学（中国）等。这一合作关系将使英特尔能够进一步促进特定行业内的技术计算解决方案或特定应用的发展，进而推动整个HPC行业向前发展。

原始设备制造商（OEM） 由Dell（戴尔）、Hewlett-Packard（惠普）、Silicon Graphics和Legend（联想）等OEM厂商以及系统集成商提供的英特尔架构HPC解决方案可为HPC客户提供最广泛的选择范围。

独立软件厂商（ISV） 用到HPC的各个行业（不包括：航空制造、科研、石油和天然气）都拥有独特的生态系统。通过与业界领先厂商合作开发能够支持移植、联合营销、客户合作（customer engagements）和解决方案中心的工具与平台，英特尔可为这些行业的生态系统提供极其出色的支持。 MSC Software 、 Western GECO 、 DataSynapse 和 Schlumberger 等公司与英特尔进行合作以提供面向特定 HPC 领域和行业的专用软件解决方案。

独立硬件厂商(IHV) 通过 Tyan 、Asus 和 Celistica 等 IHV 厂商，英特尔支持众多的第三方解决方案，提供主板、芯片组、机箱、互连和已经验证的内存解决方案等广泛的选择。

独立网络厂商（INV） 英特尔致力于验证和改进重要的互连技术，包括千兆位（Gigabit）、Myracom 、Scale/Dolphin 和 Qaudrics 。

提供多方面支持
英特尔一直在坚持不懈地推动着开放式标准和重要中间件的发展。例如：正在进行中的工作有 OpenMP Architecture Review Board 、开放集群组（Open Cluster Group）、MPI 论坛和全球网格论坛等。

同时，英特尔与合作伙伴一道通过解决方案中心来帮助部署解决方案功能。例如：与 IBM 在迪拜（Dubai）合建的面向石油领域的中心，与 Schlumberger 在英国（UK）建立的中心，一个非常出色的位于伊利诺斯（Illinois）的并行计算中心和位于 Chantilly 的 HPC 中心。

此外，英特尔投资通过对系统管理工具生产商、互连技术和网格基础设施企业不断进行投资，旨在促进 HPC 和网格计算的成熟完善。此外，在最近两年里，英特尔已经在研发和基本建设上斥资200亿美元，以确保其制造工艺和生产力保持领先，这也先后使得英特尔在处理器的性能和功率比上有了很大的提高——从而进一步延伸了摩尔定律。

小结
英特尔通过将开放式技术和体系结构正确结合，任何组织都可以最大限度地增加其可用的计算周期，充分地利用其网络资源并对当今严峻的计算挑战得出新的认识。

从科研到主流产业
短短几年时间里，在大型电脑集群上并行运算科学和技术应用的实践，已经从幕后走到台前，成为一种主流趋势。1994年，NASA工程师在Goddard飞行中心建造了第一个由Linux系统电脑组成的小型集群——“Beowulf”。他们的成功引发了人们的广泛兴趣。很快，类似的集群便如雨后春笋般地在全球各地的大学和政府实验室兴起。

1997年，桑地亚（Sandia）国家实验室和英特尔公司合力打造出了ASCI Red——世界上第一台TFLOP计算系统（每秒可执行一万亿次浮点计算）。作为美国能源部（DOE）高级战略计算计划的一部分，这个大规模并行处理系统成为了第一批采用COTS组件建造的真正的超级计算机之一。与此同时，康奈尔理论中心开始用 Microsoft Windows 和英特尔架构服务器组成的集群，替换其RISC架构超级计算机。这一举措标志着COTS集群从此进入了商业应用领域。

今天，几大领先制造商，特别是专业解决方案提供商都提供有英特尔架构COTS集群系统，并配有全套商用软件和完善的产品支持。众多企业均被其近乎不可抗拒的特性和优势所打动，争相进行部署。如今，除政府、教育和国家实验室等公共部门之外，HPC在制造、金融、能源、生命科学和数字媒体等行业都广受青睐。(责任编辑：刘燕之)